西南研究院为其氢燃料内燃机增压

位于德克萨斯州圣安东尼奥的独立非营利应用研究与开发机构西南研究院（SwRI）一直积极致力于重型内燃机（H2-ICE）的研发。如今，该研究院宣布对其发动机进行升级，为其配备最先进的涡轮增压器。

西南研究院拥有一支致力于氢能研究的多学科团队，例如H2-ICE项目。（图片：西南研究院）

2023年，西南研究院(SwRI)对一台传统的天然气内燃机进行了改造，使其仅使用氢燃料，改造幅度极小。作为该研究院H2-ICE项目的一部分，这台发动机被集成到一辆8级卡车上，旨在展示一种经济高效的氢燃料发动机，作为零尾气二氧化碳(CO2)重型运输的一种选择。

氢燃料发动机在快速加速过程中往往难以维持足够的空气流量，从而难以消除预燃并最大限度地减少氮氧化物排放。西南研究院（SwRI）表示，他们已通过与一家商业供应商合作，根据SwRI的规格设计了一种新型涡轮增压器，从而解决了这一难题。该涡轮增压器轴通过可变驱动装置与曲轴机械连接，使其能够按需提供所需的增压压力。

新的涡轮增压器装置提高了卡车的性能，峰值扭矩从 1,494 磅英尺提高到 1,760 磅英尺，峰值功率从 370 马力提高到 440 马力。西南研究院指出，现代长途重型发动机的扭矩范围在 1,450 磅英尺到 1,850 磅英尺之间，功率范围在 400 马力到 500 马力之间。

“升级这款驱动式涡轮增压器为我们提供了所需的空气流量，从而能够继续提升发动机的性能，”西南研究院动力系统工程部助理主任克里斯·比齐斯说道，他负责燃烧研究项目。“例如，除了扭矩和马力的提升之外，发动机的峰值效率也提高到了44.0%，这在火花点火式发动机中处于领先地位。”

Bitsis表示，该发动机的扭矩和功率等级现在与目前道路上行驶的柴油卡车相当，同时实现了接近零尾气排放。

“这是西南研究院氢燃料内燃机项目发展史上的一个重要里程碑，也进一步证明了该技术的成熟度，”比齐斯说。“我们很高兴能够继续推进这项技术的发展，以实现可持续的未来。”

这款8级示范车是西南研究院（SwRI）氢燃料电池内燃机（H2-ICE）联盟的成果之一。该联盟开发的这款8级氢燃料电池内燃机示范车旨在为长途货运市场提供另一种零温室气体排放的选择。

“我为西南研究院的团队感到自豪，他们证明了存在一种高效、零排放的交通运输解决方案，可以帮助减少二氧化碳和其他污染物，”西南研究院动力总成工程部副总裁丹尼尔·斯图尔特表示。“美国拥有必要的发动机工厂和供应链，可以立即将这项技术投入生产。”